現(xiàn)代電子理論在材料設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　本書是一本關(guān)于現(xiàn)代電子理論在材料強(qiáng)化、腐蝕鈍化及氧化領(lǐng)域應(yīng)用成果的著作。書中融有多年來作者及同事們的科研成果及國內(nèi)外研究成果與新發(fā)展。本書的主要內(nèi)容包括：現(xiàn)代電子理論基礎(chǔ)包括密度泛函理論和連分?jǐn)?shù)方法的介紹；鋼鐵材料強(qiáng)化（包括超細(xì)化）、鎂合金高溫強(qiáng)化機(jī)理的電子理論研究；鎂合金、鈦合金及奧氏體不銹鋼晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、氫脆、在水溶液中腐蝕鈍化及氯離子影響機(jī)理的電子理論研究；鎂合金氧化及稀土阻燃機(jī)理、多元合金化對-TiAl合金氧化影響機(jī)理、NiCrAl,FeCrAl合金氧化及其影響機(jī)理的電子理論研究。

書籍目錄

前言
第1章　現(xiàn)代電子理論基礎(chǔ)
 1．1　導(dǎo)論
 1．2　能帶理論
 1．2．1　自由電子近似
 1．2．2　近自由電子近似
 1．2．3　三維能帶理論
 1．3　密度泛函理論
 1．3．1　量子多體理論
 1．3．2　霍恩伯格一科恩定理
 1．3．3　密度泛函的基本思想
 1．3．4　科恩一沈方程
 1．3．5　交換關(guān)聯(lián)泛函
 1．3．6　基于密度泛函理論的第一性原理解決方案
 1．3．7　CASTEP軟件簡介
 1．4　實(shí)空間連分?jǐn)?shù)方法
 1．4．1　連分?jǐn)?shù)方法的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
 1．4．2　連分?jǐn)?shù)方法在結(jié)構(gòu)材料中的應(yīng)用
 1．4．3　體系總結(jié)構(gòu)能計(jì)算
 參考文獻(xiàn)
第2章　金屬材料強(qiáng)化機(jī)理的電子理論研究
 2．1　金屬材料強(qiáng)化原理
 2．1．1　強(qiáng)化的理論基礎(chǔ)
 2．i．2　金屬強(qiáng)化途徑
 2．I．3　位錯與強(qiáng)化
 2．i．4　材料高溫蠕變及影響因素
 2．2　鋼鐵材料中的位錯行為與鋼的強(qiáng)化機(jī)理電子理論研究
 2．2．1　鋼鐵材料鐵素體相中刃位錯的建立
 2．2．2　結(jié)果分析與討論
 2．2．3　本節(jié)結(jié)論
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參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　點(diǎn)蝕可分為兩個階段，即蝕孔成核和蝕孔生長。蝕孔 成核的原因目前有兩種學(xué)說，即鈍化膜破壞理論和吸附理論。鈍化膜破壞理論認(rèn)為小孔的發(fā)生是當(dāng)腐蝕陰離子在材料鈍化膜上吸附后，由于陰離子（氯離子）半徑小而穿過鈍化膜，陰離子進(jìn)入膜內(nèi)后污染了氧化膜，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的感應(yīng)離子導(dǎo)電，于是此膜在一定點(diǎn)上變得能夠維持高的電流密度，并能使陽離子雜亂移動而活躍起來，當(dāng)膜一溶液界面的電場達(dá)到某一臨界值時(shí)，就發(fā)生點(diǎn)蝕。吸附理論認(rèn)為點(diǎn)蝕的發(fā)生是由于氯離子和氧競爭吸附造成的。當(dāng)金屬表面上氧的吸附被氯離子代替時(shí)，點(diǎn)蝕就發(fā)生。蝕孔生長的模型也有很多學(xué)說，目前比較公認(rèn)的是蝕孔 內(nèi)發(fā)生的自催化過程。點(diǎn)蝕一旦發(fā)生，蝕孔內(nèi)的金屬發(fā)生溶解，如果是在含氯離子水溶液中，則陰極反應(yīng)為吸氧反應(yīng)，孔內(nèi)氧濃度下降，而蝕孔外富氧形成氧濃差電池?？變?nèi)金屬離子不斷增加，為保持電中性，蝕孔外的陰離子向孔內(nèi)遷移，孔內(nèi)氯離子濃度升高?？變?nèi)金屬離子濃度升高并發(fā)生水解，使孔 內(nèi)溶液氫離子濃度升高，pH降低?？變?nèi)酸化，使蝕孔內(nèi)金屬處于HCI介質(zhì)中，即處于活化溶解狀態(tài)；而蝕孔 外溶液仍然是富氧，介質(zhì)維持中性，因此表面膜維持鈍態(tài)，從而構(gòu)成了活化（孔內(nèi)）一鈍化（孔外）腐蝕電池，促使蝕孔內(nèi)金屬不斷溶解，蝕孔外表面發(fā)生氧的還原。這樣使點(diǎn)蝕以自催化的過程發(fā)展下去，從而促進(jìn)腐蝕破壞的迅速發(fā)展?！　↑c(diǎn)蝕的影響包括環(huán)境因素和冶金因素。冶金因素主要是合金元素的影響，比如提高不銹鋼耐點(diǎn)蝕性最有效的元素是鉻、鉬、氮、鎳。環(huán)境因素指材料所處的介質(zhì)特性。某些材料易發(fā)生點(diǎn)蝕的介質(zhì)是特定的，如不銹鋼易在含鹵族元素陰離子中發(fā)生。另外介質(zhì)的濃度對點(diǎn)蝕有影響，一般認(rèn)為只有當(dāng)鹵族離子達(dá)到一定的濃度才發(fā)生點(diǎn)蝕。此外，溫度升高，點(diǎn)蝕電位降低；使點(diǎn)蝕電位上升。　　2.晶間腐蝕　　常用金屬和合金都是由多晶體組成，有大量的晶界和相界?！　　?/pre>








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